袁 鹏，章 丽，冯永胜

（浙江圣效化学品有限公司，浙江衢州 324000）

1 对甲氧基苯甲酸

1.1 对甲氧基苯甲酸的产品用途及领域

对甲氧基苯甲酸又称大茴香酸，是一种医药和香料的中间体，作为药物中间体可以合成茴拉西坦、酪氨酸酶抑制剂、乙胺磺肤酮等。作为香料中间体可以制备大茴香醛、大茴香醇及其酯类，为牙膏、牙粉和酒类、糖果、饮料及烟草加香，还可用于日用香精中。

1.2 对甲氧基苯甲酸的安全注意事项

在接触对甲氧基苯甲酸时，要避免与皮肤和眼睛的接触，要做好严格的保护措施，可以穿合适的防护服，戴好手套。如果不慎接触到皮肤，脱去被污染的衣服，用大量的清水冲洗接触部位；接触到眼睛部位，应该立即提起眼睑，用流动的清水或者是生理盐水进行冲洗，然后迅速就医；当不慎吸入，应迅速脱离现场到空气新鲜的地方，保持呼吸的通畅，如果出现了呼吸困难，应该要进行吸氧，如果出现了呼吸停止，要立即进行人工呼吸，然后迅速就医；当不慎食入，可以饮用足量的温水来催吐，然后迅速就医。

1.3 操作处置和储存

相关的操作人员应该经过专门的培训，严格遵守操作流程，操作处置应在具备通风或者全面通风可以换气设施的场所进行；工作场所也应当远离火种、热源的地方，在公共场所严禁吸烟；如果需要进行罐装，应该控制其流速，且要有相应的接地装置，防止静电的积蓄，在搬运的过程中轻装轻卸，防止包装及容器的损坏；倒空的容器可能会有残留的有害物，所以在使用后要注意洗手，在工作场合也不要饮食。

在储存的过程中，保持容器的密闭性，应该储存在阴凉、通风性好的库房，保证库房的温度不超过37℃，库房的相应设备要齐全，安装避雷设备以及排风系统，排风系统应该设有导除静电的接地装置。

2 相转移催化作用

2.1 发展历史

相转移催化就是一种催化剂，与两种互不相溶的物质（液体与液体、液体与固体）发生反应，反应过程中催化剂能使参加反应的一边转移到另一边去，从而发生相应的反应。反应速度在一定程度上的提高，并在两相转移负离子，称之为相转移催化剂。起源于20世纪60年代一项新型的技术，但是在20世纪70年代初技术才慢慢发展起来，市场上医药、香料、农药等制造行业慢慢地发展起来，带来了很好的经济效益，以及在社会效益上有了更快的进步，所以受到人们的极大关注。

2.2 相转移催化反应原理

相转移催化反应总的来说可以分为三大类：液-液相转移催化法，固-液相转移催化反应，三相催化，适用范围最为广泛的是液-液相转移催化反应。

2.2.1 液-液相转移的催化法

液相转移催化法是一项复杂的传质反应过程，比如常见的水-氢的交换反应，如果在催化交换床上进行的话，那么就会涉及其他两种的催化反应（相间转化、催化交换反应）。应用前景十分广阔，在冶炼这个领域发展是比较快的，在冶炼工程这方面是最为突显的。

2.2.2 固-液相转移催化反应

相转移催化剂能否应用到固液体系的反应中，答案是不可以的，催化剂能使两种互相不能溶和的溶剂发生化学反应，反应的过程中一种实际反应的实体发生转移，所以只有底物在遇到的过程中才会发生相应的反应。

2.2.3 三相催化

聚合物不溶于水而且不溶于固体，所以称之为三相催化，催化剂使用过后的大量回收，干燥后活性不会受到影响，而且可以重复使用，加上现代化合工技术的日益发展，为化合工艺积累了理论知识和实践经验。虽然可以大量回收，但是回收是比较困难的，所以在工业上催化剂价格昂贵，近年来三相催化发展成为新的催化法。

2.3 相转移催化剂突出优点

相转移催化剂产品的收率高，所以在进行化学反应的时候在相转移催化剂的作用下，能够使反应物充分接触，所以反应过程是比较彻底的，而且可以加快反应速率的同时又能降低反应过程中的温度，相对的负反应容易控制，所以选择性得到了很大的提高。正是因为这一系列的优点，所以相应化学合成操作简单，对设备要求强度也比较低。

2.4 相转移催化剂的种类

2.4.1 翁盐类

作为早期适应广泛的一类相转移催化剂，其中包括季铵盐、季磷盐。翁盐在水中能够解离出其他的有机阳离子。其中季铵盐市场上的运用最广泛，人们对季铵盐的化合物起初的认识是在杀菌这方面开始的，最开始的杀菌剂就是季铵盐的主要用途，在1915年第一次合成了季铵盐化合物，由于杀菌剂的原因，所以为它的发展迈出了重要的一步，但是对于后面的研究却没有重视，直到后来将杀菌能力和化学式的结合，研究出可防止伤口感染，才慢慢引起人们的注意。而随后季铵盐杀生剂才慢慢研究，成为领域的重点对象。

2.4.2 聚醚类

聚醚由含有活性氢基因的化合物在催化剂作用下通过加聚反应所得，所生产出来的都是重要的衍生产品，储存在阴凉干燥的通风的环境下，运输过程中要防止日晒雨淋，防止碰撞。聚醚的毒性很低，所以日常生活药物和滴眼、耳剂和洗发剂都有广泛的用途。所以聚醚的价格在市场上容易出现波动，供给和需求关系的变动，原材料因为价格的浮动导致聚醚价格上的改变。

2.4.3 杯芳烃

杯芳烃是由苯酚和甲醛通过缩合反应生成的，在苯酚的2，6位以亚甲基相连的大环化合物。这类化合物分子的形状像一个杯子。因此得名杯芳烃。杯芳烃的一些衍生物有很高的催化活性，有些比翁盐类和聚醚类的催化活性还高。杯芳烃是在碱性的条件下通过缩合反应而得到的化合物，熔点很高，几乎不能溶于水的。和常用的相转移催化剂相比，杯芳烃在反应时使用催化剂的用量更少，时间上更短，而且活性更高。

3 相转移化制备对甲氧基苯甲酸

对甲氧基苯甲酸分子式为C8H8O3。对甲氧基苯甲酸的制备方法，一般是采用对羟基苯甲酸在碱性（氢氧化钠）的条件下，通过硫酸二甲酯进行甲基化，反应过程如下：

由于在反应过程中消耗了大量的碱，所以在其反应后还需通过相应的酸进行酸化（这里用的是浓硫酸），与酸的反应如下：

由于合成对甲氧基苯甲酸对羟基苯甲酸的用量较大，而对羟基苯甲酸的价格又比较昂贵，从而成本相应的会提高。因此介绍另外一种方法，通过甲苯酚和碘甲烷为原料，用聚乙二醇相转移催化剂制备对甲氧基苯甲酸的方法。

实验内容：

1）对甲基苯甲醚的制备

在500mL 锥形瓶中在磁力搅拌、油浴加热的条件下，加入30g（0.75mol）的氢氧化钠和150mL 的水，在搅拌下溶解至室温，然后加入54g（0.5mol）的对甲酚（纯度≥97%），搅拌、溶解后，在30min 内滴加48mL（0.51mol）新蒸过的（用真空蒸馏）的硫酸二甲酯。再在100～110℃的条件下进行加热、回流4h，冷却，分层，然后再将分层的油层进行水洗（约50mL），放置，等待氧化，即得到对甲基苯甲醚。

2）对甲氧苯甲酸的制备

取得上述产品一半30g（0.25mol）加入催化剂溴化锰（MnBr2）和溴化钴（CoBr2），各区取0.2g、100mL 的冰醋酸、40mL 乙酐，将其升温至120℃，搅拌通入氧气（流量200mL/min），在氧化过程中用TLC 进行检测，直到原料点消失，约3h 充分冷却后结晶，可以得到黄色的晶体28g。再将母液浓缩后用苯萃取和蒸馏后，又得到产品6g，总计34g，熔点在181～183℃，总收率在89.4%。

3.1 实验原理（反应方程式）

为了制备对苯甲酸，化学实验中要进行相关实验的操作，了解相转移催化剂制备苯甲酸的催化原理，同时在实验的过程中应该掌握制备的相关操作的技能（热滤、抽滤、回流、重结晶）。

3.2 实验步骤

3.2.1 加料反应

2.7mL 甲苯、100mL 水、相转移化催化剂0.2kg、几颗沸石通过加热分批次的加入高锰酸钾，并用少量的水冲洗冷凝管内壁，然后加热回流2～3h，同时需要持续摇动烧瓶，只到油层消失，停止反应。

3.2.2 提纯

混合物在反应的过程中用减压抽滤操作，并用热水洗涤过程中的残渣，想要苯甲酸能够全部析出，还要进行浓盐酸的酸化，将抽滤和洗涤进行整合，如果在上述的过程中，产品还是不够纯净，可用热水进行重结晶的操作，还可加入适量的活性炭进行褪色。

3.3 实验结论

注意事项包括：①高锰酸钾分批加入，避免反应激烈从回流管上端喷出；②非均反应时应摇动装置，使反应充分。

3.4 合成反应式

合成反应式如下。

4 结束语

综上所述，相转移催化技术在有机合成中得到了广泛的应用，完成了实际性突破，相转移催化技术由于操作化的简单，反应中速度的提升，而且采购的材料比较普通而且价格低廉，对于生产厂家后期可以进行工艺技术的提升，生产成本经费的降低，在市场上的竞争力逐渐提高，对于相转移技术的发展有着重要的意义。一些常用的催化剂因为价格昂贵，反应后期滤渣难以进行回收和改进，所以相转移催化反应机理还需要进一步的改进和探索，从而获得高效的催化剂和完美的反应工艺，价格降低，相转移技术因为反应产率较高，反应条件温和，但产出的纯度很高，所以相转移技术可以做到其他不能进行的反应可以顺利进行。